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1、1 第十九章 电与磁 知识网络构建 SN 磁体和磁性 磁极的规定 简单的磁现象磁极 磁极间的相互作用规律 磁化 基本性质及方向 磁场 磁感线 地磁场：地磁的南( )、北()极及磁偏角 奥斯特实验 磁场方向与电流方向有关 通电螺线管的磁场 安培定则 电流的磁场影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、 线圈的匝数、铁芯 电磁铁的应用 构造及实质 电磁继电器 工作原理及应用 电与磁 通电导体的受力方向与电流方向、磁场方向有关 电动机 能量转化：电能转化为机械能 应用：直流电动机 定义 导体是闭合电路的一部分 产生感应电流的条件 电磁感应导体做切割磁感线运动 能量转化：机械能转化为电能 应用：交、直流发
2、电机 高频考点透析 序号考点考频 1磁极间的相互作用规律 2磁体周围磁感线的分布及磁场方向 3通电螺线管的磁场及安培定则 4影响电磁铁磁性强弱的因素 5电磁继电器的应用 6电动机的工作原理 7产生感应电流的条件 8发电机的工作原理 第一讲 磁现象和磁场 （一）磁性与磁体 1磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质。 2磁体：具有磁性的物体，也称磁铁。 3磁极：磁体上磁性最强的部分。条形磁体的磁极在它的两端。 4磁体的指向性：在水平面内可以自由转动的磁体，静止后总是一个磁极指南，另一个磁极指北，指南的磁 极叫南极(S 极)，指北的磁极叫北极(N 极)。 5磁极间的相互作用规律 同名磁极相互排斥，异
3、名磁极相互吸引。 2 （二）磁化和去磁 1磁化 一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。最容易磁化的物质是铁磁性物质，如软铁、 硅钢等。 注意： 不是所有的物质都会被磁化。例如，磁体不能吸引铜、铝、玻璃等，说明这些物质不能被磁化，不具有磁性。 2去磁 使原来有磁性的物体失去磁性的过程叫做去磁。 （三）软磁体和硬磁体 软磁体：铁棒被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁体。 硬磁体：钢棒被磁化后，磁性能够长期保持，称为硬磁体或永磁体。目前人们使用的永磁体大部分是用钢在 强磁场中磁化得到的。 （四）磁性材料 铁、钴、镍等物质，或含有铁、钴、镍的合金，这些材料统称为磁性材料。 1磁体吸引
4、磁性材料，不需要直接接触，甚至隔着某些物体，磁体仍能吸引磁性材料，如磁体隔着玻璃、纸 片也能吸引小铁钉。 2磁性材科的应用：磁性材料已经在现代生活和科学技术中具有广泛的应用。如指南针、磁带、计算机、磁 卡、磁盘和磁浮列车等。 （五）磁场和磁感线 1磁场 磁场是一种存在于磁体或电流周围的看不见、摸不着的特殊物质。磁极间的相互作用和磁化现象、磁体与电 流间的作用、电流与电流间的作用都是通过磁场发生的。 (1)磁场的基本性质：磁场对放人其中的磁体产生力的作用。我们常用小磁针是否受到磁力的作用来检验小磁 针所在的空间是否存在着磁场。 (2)磁场的方向：磁场不但有强弱，而且有方向。在磁场中的某一点，可自
5、由转动的小磁针静止时北极所指的 方向就是该点的磁场方向。 2磁感线 磁场是存在于磁体周围的一种真实存在的物质，但我们看不见、摸不着。为了研究问题的方便，人们把铁屑 或小磁针在磁场中的排列情况用一些带箭头的曲线画出来，可以直观、形象地描述磁场，并且任何一点的曲 线方向都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。 几种常见的磁体周围的磁感线分布如图所示。 理解磁感线时应注意以下几点。 (1)磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线，它并不是客观存在于 3 磁场中的真实曲线。 (2)磁感线是有方向的，曲线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向。
6、 (3)磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体两极处的磁感线最密，表示其两极处的磁场最强。 (4)磁感线是一些闭合的曲线。磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极；在磁体的内部， 磁感线都是从磁体的南极指向北极。 (5)磁体周围磁感线的分布是立体的，而不是平面的。我们在画图时，因受纸面的限制，而只画了一个平面内 的磁感线分布情况。 (6)任何两条磁感线绝对不会相交，因为磁场中任何一点只有一个确定的磁场方向。如果某一点有两条磁感线 相交，那么该点就有了两个磁场方向，这是不可能的。 （六）地磁场和磁偏角 1地磁场 地球是一个既复杂又巨大的磁体，在地球周围的空间里存在着磁场，叫做地
7、磁场。地磁北极在地，理南极附 近，地磁南极在地理北极附近，地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极（如图） ，能自由转动的小磁针静 止时指南北方向，就是因为受到地磁场的作用。 注意：地理北极附近上空的地磁场方向竖直抬向下，地理南极附近上空的地磁场方向竖直指向上。磁偏角指 南针给人“指南”的印象，实际上磁针所指的方向与地理上的南北方向还有一定的角度，这个角度叫做磁偏角。 地球上各处磁偏角的大小常有一定的规律，我们要精确测定方向，就需要考虑磁偏角所造成的误差。 世界上最早准确记述磁偏角的是我国宋代学者沈括，比西方早了 400 多年。 解题方法技巧 （一）判断物体有无磁性 判断物体是否具有磁性的四种方
8、法： 1根据磁体的吸铁性判断：将被测物体靠近铁、钻、镍等物质，若能够吸引这类物质，说明该物体具有磁性， 否则便没有磁性。 2根据磁体的指向性判断：把被测物体用细线吊起，若静止时总是指南北方向，说明该物体具有磁性，否则 便没有磁性。 3根据磁极的磁性最强判断：如有 A、B 两个外表完全相同的钢棒，已知一个有磁性，一个没有磁性，区分 它们的方法是：将 A 的一端从 B 的左端向右滑动，若在滑动过程中发现吸引力的大小不变，则说明 A 有磁性， 若发现吸引力先变小再变大，则说明 B 有磁性（如图所示） 。 4根据磁极间的相互作用规律判断：将被测物体的一端分别靠近静止小磁针的两极，若发现有一端发生排斥
9、现象，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性。 （二）磁体周围的磁感线分布 磁体周围昀磁感线都是从 N 极出发回到 S 极，磁场中的小磁针静止时 N 极的指向跟该点磁感线方向一致。即 磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、可自 由转动的小磁针在该点静止时 N 极的指向是一致的。 （三）地磁场 4 地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，说明磁感线是从地球南极附近发出，回到地球北极附 近，其方向由南指向北。 （一）判断物体有无磁性时易出错 磁体具有磁性，能够吸引铁、钻、镍等物质，而两个磁体的异名磁极靠近时也相互吸引。因此在判断物体有 无磁性时，不能根据两个物体相互吸引来断定哪个物体具有磁性。只有
10、当两个物体靠近时发生排斥现象，才 可以断定两个物体均有磁性，且相互靠近端为同名磁极。 （二）对磁感线概念的认识 不理解磁感线的概念，往往误认为磁感线是真实存在的曲线，或磁感线就是铁屑排列而成的，或磁感线只分 布在磁体外部。 要明确磁感线实际上并不存在，是为了描述磁场而假想引入的，磁感线是假想的物理模型。 物理思想方法 （一）转换法 磁场是看不见、摸不着的物质，可以通过它对其他物体的作用来认识，即进行“转换”，这是一种科学的思维 方法，应在学习过程中逐步渗透。运用物理学中常用的研究方法转换法来感知磁场的存在及其方向性。 （二）理想模型法 磁感线实际上并不存在，是为了描述磁场而假想引入的。磁感线是
11、假想的物理模型，用磁感线描述磁场的这 种方法叫“理想模型法”。磁感线上某一点的切线方向代表该点的磁场方向，磁感线密的地方表示磁场强，磁 感线疏的地方表示磁场弱。利用这种方法的还有光线的引入。 中考考点链接 （一）中考考点解读 磁极间的相互作用，磁场的基本性质，磁场、磁感线作图等相关内容是本讲在中考中的重点，常以选择题、 填空题、作图题的形式呈现。 （二）中考典题剖析 1磁体磁极的判断 2利用磁感线的方向判断磁场 3磁性材料的应用 第二讲 电与磁 知识能力解读 （一）电流的磁场 1奥斯特实验 1820 年，丹麦物理学家奥斯特用实验证实通电导体周围存在磁场。 实验探究现象分析 导线通入电流，小磁针
12、发生 偏转 小磁针发生偏转，说明小磁 针受到磁场的作用。 （因为磁 体间力的作用是通过磁场来 完成的） 导线中无电流通过时，小磁 针不发生偏转 小磁针不发生偏转，说明小 磁针没有受到磁场的作用， 没有电流也就没有磁场 5 改变导线中通入电流的方向， 小磁针的偏转方向相反 小磁针的偏转方向相反，说 明磁场的方向发生改变，磁 场的方向与电流的方向有关 奥斯特实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在磁场，即电流的磁场，且电流的磁场方向跟电流的方向有 关。 2通电螺线管 (1)通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场十分相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极，它们 的极性可以由实验中小磁针的指向来确
13、定。 (2)通电螺线管的极性跟电流方向的关系可以用安培定则（右手螺旋定则）来判定。 (3)安培定则的具体内容为：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺 线管的 N 极，如图所示。 注意：运用安培定则不仅可以判断通电螺线管的 N、S 极，也可以反过来判断通电螺线管中的电流方向。 具体做法是：用右手握住螺线管，拇指指向通电螺线管的 N 极，则四指弯曲的方向就是电流的方向。 安培定则的应用一般有以下几种：一是由螺线管中的电流方向判断通电螺线管的 N、S 极； 二是已知通电螺线管的 N、S 极判断螺线管中电流的方向；三是根据通电螺线管的 N、S 极以及电源的正、负 极，
14、画出螺线管的绕线方向。 （二）电磁铁 1电磁铁的构造：把螺线管紧密地套在一个铁芯上，就构成了一个电磁铁。 2电磁铁的工作原理：利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强。 注意：电磁铁的铁芯要用软铁棒，如果用钢棒，线圈失去磁性后，钢棒由于是硬磁性材料将保留磁性，这是 不允许的。 3电磁铁的特点 (1)电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性。 (2)匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。 (3)在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。 4电磁铁的应用：电磁起重机、电铃、电磁继电器、全自动洗衣机中的进水徘水阀门、卫生间里感应式冲水 器的阀门等。 （三）电磁继电
15、器 1电磁继电器的主要部件：电磁铁、衔铁、弹簧、触点（分动触点和静触点） 。 2电磁继电器构成的电路由两部分组成，如图所示。 (1)低压控制电路：它是由电磁继电器中的电磁铁、低压电源、衔铁和开关组成的。 6 (2)高压工作电路：它是由电磁继电器中的触点、用电器（如电动机）和高压电源组成的。 3电磁继电器的工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，将工作电路的触点接通，工作电路闭合；电磁铁 断电时，失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。 4电磁继电器的几种主要应用 (1)通过低压控制电路（或弱电流）的通断间接地控制高压工作电路（或强电流）的通断。 (2)可实现远距离控制。 (3)与其他元件配合使用，实现温度或光等自动控制。 （四）扬声器 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。图甲是扬声器的外形结构图，图乙是扬声器的构造示意图，它 主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通有图中所示的电流时，线圈受到永久磁体的吸引 向左运动；当线圈中通有相反方向的电流时，线圈受到永久磁体的排斥向右运动。由于通过线圈的电流是交 变电流，所以它的方向不晰变化，线圈就不断地来回运动，带动纸盆来回振动，于是扬声器就发出了声音。 甲 乙 （五）磁场对通电导线的作用 1通电导线在磁场中要受到力的作用，
